PENINGKATAN EFISIENSI PENGISIAN MINUMAN GELAS KEMASAN KECIL DENGAN MENGGUNAKAN DISPENSER MULTI TAP OTOMATIS
Windra Irdianto 1 , Eko Edi Poerwanto 2 , Febrita Paulina Heynoek 3 , Avita Ayu Permana- sari 4 1,2,3,4 Universitas Negeri Malang E-mail: windra.irdianto.ft@um.ac.id
Abstrak. Dispenser air minum merupakan teknologi buatan manusia yang berfungsi sebagai alat mengelola  air  minum.  Teknologi  dispenser  yang  beredar  dipasaran  saat  ini  mayoritas  hanya dilengkapi  dengan  2  hingga  3  keran  keluaran  air.  Hal  ini  dikarenakan  dispenser  didesain  untuk melayani  penuangan  air  hanya  1  gelas  saja.  Penggunaan  dispenser  dengan  kran  yang  hanya  2 hingga 3 buah dinilai kurang efektif jika digunakan untuk proses penuangan air dalam kuantitas yang tinggi. Untuk mengatasi kelemahan dispenser dengan keterbatasan keran tersebut,  melalui kegiatan pengabdian ini dirancang suatu dispenser yang memiliki tingkat efisiensi penuangan yang cukup  tinggi.  Dispenser  dirancang  khusus  agar  dapat  mengisi  gelas  secara  otomatis  untuk mempermudah  penyediaan  air  minum  gelas  dalam  jumlah  yang  banyak  dalam  waktu  yang bersaman.  Perancangan  ini  dilakukan  dengan  memanfaatkan  mikrokontroler  berbasis  arduino, yang  didukung  oleh  komponen  lain  berupa  water  valve,  dan  sensor  air  dengan  harapan  dapat mengurangi  resiko  air  tumpah  dan  mencegah  perbedaan  volume  takaran  penuangan. Kedepannya,  alat  ini  diharapkan  dapat  digunakan  dalam  kegiatan  seperti  rapat,  kerja  bakti/ kegiatan sosial, acara hajatan atau bahkan prosesi keagamaan.
Kata Kunci: dispenser otomatis, multi tap, mikrokontroler, efisiensi, gelas kecil.

## I. PENDAHULUAN
Greja  Kristen  Jawi  Wetan  (GKJW)  Jemaat  Wlingi  merupakan  salah  satu  anggota  persekutuan gereja-gereja  di  Indonesia  dengan  Badan  Hukum  No.  53/27-06-1932  sbl  372.  Tugas  GKJW Jemaat Wlingi adalah memberikan pelayanan ibadah kepada jemaat khususnya di daerah Wlingi. Salah satu bentuk dari pelayanan ibadah tersebut adalah dengan melaksanakan perjamuan kudus. Prosesi  perjamuan  kudus  dilaksanakan  secara  simbolis  dengan  meminum  anggur  dalam  wadah gelas  kemasan  kecil/sloki  dan  memakan  roti.  Proses  pengisian  anggur  ke  dalam  wadah  gelas emasan kecil ini lah yang menjadi fokus dalam pelaksanaan program kemitraan masyarakat yang rencana dilakukan di GKJW Jemaat Wlingi. (GKJW Wlingi, 2014).
Proses pengisian air anggur selama ini dilakukan dengan menggunakan teko yang dituangkan ke dalam  gelas-gelas  kecil  yang  hanya  dapat  menampung  cairan  sedikitnya  15-20  ml.  Dalam pelaksanaannya  terkadang  terjadi  kendala  seperti  tumpah  karena  teko  tidak  tepat  sasaran  pada permukaan  tampungan  gelas,  jumlah  isi  yang  tidak  sama,  dan  membutuhkan  waktu  yang  lebih lama serta tenaga yang lebih banyak. Berdasarkan permasalahan tersebut maka solusi yang dapat diberikan  dalam  menyelesaikan  permasalahan  tersebut  adalah  dengan:  (1)  Membuat  rancang bangun  dispenser  multi  tap  otomatis  berbasis  mikrokontroler  menggunakan  arduino  uno;  (2) Memberikan  tutorial  dan  pelatihan  singkat  kepada penerima  produk,  guna  memudahkan  dalam proses operasional dispenser multi tap otomatis berbasis arduino.
Dispenser multi tap otomatis ini dibuat dengan tahapan perancangan dan pengembangan produk yang telah di rencanakan untuk memenuhi kebutuhan mitra. Proses pembuatan dispenser diawali dengan  identifikasi  kebutuhan  mitra  yang  bertujuan  untuk  (a)  meyakinkan  bahwa  produk  telah difokuskan  terhadap  kebutuhan  konsumen,  (b)  mengidentifikasikan  kebutuhan  konsumen  yang
tersembunyi dan tidak terucapkan ( latent needs ) seperti halnya kebutuhan yang eksplisit, (c) menjadi basis  untuk  menyusun  spesifikasi  produk,  (d)  menjamin  tidak  adanya  kebutuhan  konsumen penting yang terlupakan, (e) menanamkan pemahaman bersama mengenai kebutuhan konsumen diantara anggota tim pengembang. (Ginting, 2010)
Setelah  kebutuhan  mitra  teridentifikasi,  maka  langkah  selanjutnya  adalah  mendesain  produk. Desain  produk  dapat  didefinisikan  sebagai  generasi  ide,  pengembangan  konsep,  pengujian  dan pelaksanaan manufaktur (objek fisik) atau jasa. (Ginting, 2010). Proses desain produk memegang peranan  penting  dalam  mendefinisikan  bentuk  fisik  produk  agar  dapat  memenuhi  kebutuhan mitra. Dalam tahap ini mencakup desain engineering (mekanik, elektrik, dan perangakat lunak) dan desain industri ( estetika, ergonomics, user interface )
Tahap  selnjutnya,  yang  perlu  disepakati  oleh  tim  pengabdian  adalah  konsep  produk  yang  akan dibuat, dengan memperhatikan tiga komponen penting sebagai ide, yang diantaranya adalah: (1) Bentuk fisik suatu produk itu sendiri, dan material penyusunnya. (2) Teknologi yang didalamnya antara lain: prinsip, teknik, perlengkapan, dan mekanika yang dapat digunakan untuk menciptakan produk yang dimaksud, dan (3) keuntungan yang diharapkan mitra dari produk tersebut. Keuntungan  yang  diharapkan  dari  produk  adalah  efisiensi  yang  dihasilkan  oleh  produk  ketika dioprasionalkan.  Efisiensi merupakan hasil perbandingan antara output fisik dengan input fisik. Semakin  tinggi  rasio  output  terhadap  input  maka  semakin  tinggi  tingkat  efisiensi  yang  dicapai. (Ibeng, 2020). Efisiensi produk mengutamakan dari segi teknis, yang mensyaratkan adanya proses produksi yang dapat meningkatkan output dalam jumlah yang besar dalam waktu yang singkat.

## II. METODE PELAKSANAAN
Metode yang digunakan dalam kegiatan pengabidan kepada masyarakat mengenai rancang bangun dispenser  multi  tap  otomatis  dilakukan  dengan  langkah-langkah  kegiatan  sebagai  berikut.  (1) Analisis kebutuhan lapangan; (2) Studi Literatur; (3) Perancangan perangkat keras, (4) Perakitan rangkaian  elektronik,  (5)  Perancangan  program/  perangkat  lunak;  (6)  Pengujian  produk;  (7) Pelaksanaan Pengabdian; dan (8) Pengajuan produk untuk pendaftaran paten sederhana. Adapun metode yang dijabarkan dalam berbagai langkah-langkah kegiatan disajikan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Langkah-Langkah Kegiatan Pengabdian
Berdasarkan  analisis  kebutuhan  lapangan  yang  dilakukan  di  tempat  mitra,  didapatkan  bahwa perlunya  alat  berupa  dispenser  untuk  menuangkan  air  minuman  dalam  gelas  berukuran  kecil dengan  jumlah  yang banyak  dalam  sekali  tuang.  Sedangkan  dipasaran  terdapat  berbagai  macam dispenser  yang  dikendalikan  baik  secara  manual  maupun  elektronik,  yang  umumnya  hanya
Analisis kebutuhan lapangan Studi literatur Perancangan
perangkat keras Perakitan rangkaian elektronik Perancangan program/
perangkat lunak Pengujian produk
Pelaksanaan pengabdian
Pengajuan
Produk untuk paten sederhana
dilengkapi  dengan  tap/  kran  air  sebanyak  dua  hingga  tiga  kran.  Sehingga  kebutuhan  dispenser khusus yang diharapakan oleh mitra tidak tersedia dipasaran.
Gagasan muncul setelah teridentifikasinya kebutuhan mitra akan dispenser khusus minuman kelas kemasan  kecil.  Tim  pengabdian  kemudian  merancang  suatu  dispenser  yang  dilengkapi  dengan kran  lebih  dari  tiga  buah  untuk  meningkatkan  efisiensi  proses  penuangan  air  minum  ke  dalam gelas  yang  dilakukan  dengan  prinsip  sekali  tuang  untuk  kuantitas  yang  besar.  Studi  literatur dilakukan dengan mempelajari prinsip kerja proses pengisian air minum kemasan di industri yang kemudian dilakukan penyederhanaan agar dapat diterapkan dalam skala kecil.
Studi  literartur  dilakukan  untuk  mendapatkan refrensi  yang  berkaitan  dengan  mekanisme  aliran fluida dan sistem kontrol. Sistem kontrol berbasis mikrokontroler dengan menggunakan Arduino. Papan  Arduino  (Arduino  Board)  adalah  jenis  papan  elektronik  yang  saat  ini  popular  untuk mempelajari atau mewujudkan berbagai proyek elektronika dan melibatkan pemrograman. (Kadir, 2018). Jenis papan Arduino bermacam-macam, salah satunya adalah board Arduino Uno, board ini menggunakan mikrokontroler ATmega328. (Andrianto, 2017)
Untuk mekanisme aliran fluida, terbagai menjadi dua bagian, yaitu aliran input fluida dan aliran output  fluida.  Aliran  input  fluida  menggunakan  rangkaian  sistem  perpipaan  dengan  dilengkapi pompa,  sedangakan  untuk  aliran  output  fluida  menggunakan  rangkaian  perpipaan  paralel. Rangkaian  pipa  dikatakan  paralel  jika  sambungan  antar  pipa  memiliki  dua  cabang  atau  lebih. (Suhendra, 2019)
Perancangan  produk  dilakukan  dengan  mempertimbangkan  dimensi,  kuantitas,  dan  operasional dan estetika yang disesuaikan dengan skala rumah tangga. Dimensi yang diharapkan tidak terlalu besar dan memakan tempat, kuantitas yang dihasilkan diharapkan lebih dari 24 buah gelas dalam sekali tuang, operasionalnya mudah dilakukan oleh siapa saja dan dari segi estetika desain produk sesuai  dengan  skala  kecil.  Sedangkan  untuk  perancangan  perangakat  lunak  dilakukan  dengan menggunakan software opensource Arduino.
Pengujian produk dilakukan dengan merakit komponen elektronik yang kemudian disingkronkan dengan  perangkat  lunak,  sehingga  sistem  berjalan  sesuai  dengan  yang  diharapkan  akan  tetapi belum diselaraskan dengan mekanisasi aliran fluida.  Pelaksanaan pengabdian di lapangan belum dilakukan  dikarenakan  produk  belum  selesai  dirancang  sehingga  memerlukan  beberapa  minggu untuk melakukan persiapan dalam proses pelaksanaan pengabdian.
Pengajuan paten sederhana diajukan melalui langakah awal dengan melakukan penyusunan draf yang  dilakukan  ketikan  workshop  yang  diselenggarakan  LP2M,  kemudian  langkah  selanjutnya adalah tahap penyerahan berkas, yang nantinya berkas tersebut di kelola oleh LP2M UM untuk di daftarkan Paten Sederhana.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  yang  telah  dicapai  berdasarkan  langkah-langkah  yang  telah  disusun  dalam  pelaksanaan kegiatan pengabdian kepada masyarakat mengenai rancang bangun dispenser multi tap  otomatis adalah sebagai berikut; 1)Rangkaian elektronika telah disempurnakan dari segi estetika, sehingga rangkaian terlihat lebih praktis dan kompatibel dengan desain produk/ case. 2)Rangkaian mekanis untuk  sistem  fluida  disempurnakan  dengan  membuat  penampungan  air  di  bagian  atas  yang kemudian dari penampungan tersebut, air didistribusikan ke percabangan dengan memanfaatkan energi potensial yang berkaitan dengan gaya grafitasi, sebagai aliran keluar air minum. 3)Uji coba produk dilakukan dua kali untuk memastikan sistem bekerja sesuai dengan yang diharapakan, dan dapat memenuhi tingkat efisiensi proses penuangan air pada gelas kemasan kecil. 4)Melaksanakan kegiatan pengabdian masyarakat berupa diseminasi produk yang telah melalui uji coba dan sesuai
Windra Irdianto, Eko Edi Poerwanto, Febrita Paulina Heynoek, Avita Ayu Permanasari, Peningkatan Efisiensi Pengisian Minu- man Gelas Judul Artikel Menggunakan Huruf Kapital … 43
dengan  yang  diharapkan  kepada  mitra  sasaran  pengabdian.  5)Mendaftarkan  produk  dispenser untuk kategori paten sederhana yang didaftarkan melalui LP2M UM.
Berdasarkan  hasil  uji  coba  produk  dispenser  multi  tap,  dihasilkan  perbedaan  yang  siknifikan dalam proses penuangan air pada gelas  ukuran kecil dibandingkan proses tuang yang dilakukan secara manual. Hasil pengamatan disajikan pada Tabel 2 sebagai berikut.

## Tabel 2. Perbandingan Efisiensi Proses Tuang Air Minum
No. Keterangan Manual Dispenser Multi Tap 1. Waktu proses tuang tiap gelas ± 4 detik ± 4 detik 2. Waktu perpindahan tuang ± 2 detik (tiap gelas) ± 15 detik (tiap 24 gelas) 3. Volume air tiap gelas Tak tentu (10-15 ml) 10 ml (Vol. sama) 4. Kuantitas dalam 1x tuang 1 gelas 24 gelas 5. Waktu total proses tuang untuk 250 gelas ± 25 menit ± 4 menit
Gambar 2. Grafik Perbandingan Tuang Manual dan Menggunakan Dispenser Otomatis
Dari  Gambar  3  terlihat  jelas  bahwa  garis  grafik  penggunaan  dispenser  multi  tap  otomatis menunjukkan bahwa dalam kurun waktu 300 detik (5 menit) dapat menuangkan air kedalam 1800 gelas  kemasan  10  ml,  sedangkan  secara  manual,  proses  menuangkan  air  dalam  kurun  waktu  5 menit hanya  mampu  menuangakan  air  sebanyak  75  gelas.  Jumlah  jemaat  GKJW  Wlingi  ±  250 orang,  sehingga  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  menuangkan  air  kedalam  250  gelas  adalah  ±  25 menit tanpa jeda, akan tetapi jika proses tuang menggunakan dispenser, maka untuk menuangkan air ke dalam gelas berukuran 10 ml sejumlah 250 buah, hanya membutuhkan waktu ± 4 menit.
0 2000 4000 6000 8000 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0   1 2 0 0 J U M LAH GE LAS (B U AH ) WAKTU (S) PERBANDINGAN MANUAL DAN

## PENGGUNAAN DISPENSER
Manual Dispenser
Gambar 3 Tim Pengabdian Mempresentasikan Dispenser Multi Tap Otomatis
Gambar 4 Tim Pengabdian memberikan tutorial cara menggunakan dispenser multi tap otomatis
Gambar 5 Peserta pelatihan berlatih langsung mengoprasionalkan dispenser multi tap otomatis
Gambar 6 Serah terima Dispenser Multi Tap Otomatis kepada Mitra
Gambar 7 Para peserta pelatihan operasional Dispenser Multi Tap Otomatis

## IV. KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  hasil  pelaksanaan  pengabdian  dispenser  multi  tap  otomatis  didapatkan  hasil bahwa,  dispenser  mulit  tap  otomatis  dapat  meningkatkan  efisiensi  proses  tuang  air  pada  gelas berukuran kecil. Dengan demikain proses tuang yang semula membutuhkan waktu ±  20 menit untuk 250 gelas, saat ini dengan menggunakan dispenser, proses tuang dapat dipersingkat hingga 15  menit,  dalam  waktu  hanya  5  menit  dispenser  mampu  menuangkan  air  ke  dalam  250  gelas. Disamping itu hasil penuangan di tiap gelasnya memiliki volume yang rata-rata sama, yaitu ± 10 ml, sehingga dapat dikatakan produk dispenser ini dapat memberikan solusi sekaligus menjawab permasalahan mitra mengenai efisiensi proses tuang pada gelas ukuran kecil.

## V. SARAN
Desain kemasan dispenser multi tap otomatis masih terlihat kaku, sehingga perlu pengembangan lebih lanjut. Pengembangan lebih lanjut tidak hanya difokuskan pada desain kemasan  yang lebih berestetika  saja,  akan  tetapi  juga  pada  segi  operasional  dispenser.  Kedepannya  diharapkan dispenser lebih user friendly dan sekaligus mudah dari segi maintenance .

## VI. UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih disampaikan kepada LP2UM yang telah memberi dukungan dana terhadap program pengabdian masyarakat ini. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada GKJW Jemaat Wlingi, atas  kesediaannya  untuk  menjadi  mitra  pengabdian  dan  segala  bentuk  partisipasi  serta keramahtamahannya dalam menerima tim pengabdian ini.

## VII. DAFTAR RUJUKAN
Andrianto, H. (2017). ARDUINO Belajar Cepat dan Pemrograman. Bandung: Informatika. Ginting, R. (2010). PERANCANGAN PRODUK. Yogyakarta: Graha Ilmu. GKJW Wlingi. (2014). SEJARAH SINGKAT GKJW WLINGI. Retrieved from http://gkjwwlingi.blogspot.com/p/blog-page_8501.html Ibeng, P. (2020). Pengertian Efisiensi, Tujuan, Manfaat, Syarat, Serta Contohnya. Retrieved February 20, 2020, from pendidikan.co.id website: https://pendidikan.co.id/pengertian- efisiensi-tujuan-manfaat-syarat-serta-contohnya/
Kadir, A. (2018). ARDUINO DAN SENSOR Tuntunan Praktis Mempelajari Penggunaan Sensor
Windra Irdianto, Eko Edi Poerwanto, Febrita Paulina Heynoek, Avita Ayu Permanasari, Peningkatan Efisiensi Pengisian Minu- man Gelas Judul Artikel Menggunakan Huruf Kapital … 47
untuk Aneka Proyek Elektronika Berbasis Arduino (Giovani, Ed.). Yogyakarta: ANDI. Suhendra. (2019). Konsep Dasar dan Aplikasi Mekanika Fluida Bidang Teknik Mesin: BUKU AJAR (Fungky, Ed.). Ponorogo: Uwais Inspirasi Indonesia.